Rôle du système de sécrétion de type III SPI-1 et des mégaenzymes NRPS dans le cycle de vie de Xanthomonas albilineans, agent causal de l'échaudure des feuilles de la canne à sucre

Marguerettaz Mélanie. 2010. Rôle du système de sécrétion de type III SPI-1 et des mégaenzymes NRPS dans le cycle de vie de Xanthomonas albilineans, agent causal de l'échaudure des feuilles de la canne à sucre. Montpellier : UM2, 295 p. Thèse de doctorat : Biologie intégrative des plantes : Université Montpellier 2

Encadrement : Royer, Monique

Résumé : Xanthomonas albilineans est l'agent causal de l'échaudure des feuilles de la canne à sucre. Peu d'éléments sont connus sur les bases moléculaires de l'invasion du xylème de la canne à sucre par cette bactérie. Nous manquons également d'informations sur l'écologie de X albilineans qui, dans certaines zones de culture et dans des conditions climatiques particulières, est capable d'infecter la canne à sucre par voie aérienne. La découverte récente dans le génome de X albilineans de clusters de gènes spécifiques à cette espèce ouvre de nouvelles perspectives. Bien qu'aucune association de X albilineans avec un hôte animal n'ait été décrite à ce jour, cette bactérie possède un système de sécrétion de type III SPI-1 ("Salmonella Pathogenicity Island-1"). Nous avons montré que ce système n'est pas indispensable à la multiplication de X albilineans in planta. Des analyses de phylogénie, de recombinaison et de sélection de ce système au sein de souches représentatives de la diversité de X albilineans permettent de proposer de nouvelles hypothèses sur l'écologie de cette bactérie.X. albilineans possède aussi plusieurs clusters de gènes NRPS ("NonRibosomal Peptide Synthetase"), dont l'un est impliqué dans la biosynthèse de l'albicidine, une phytotoxine responsable de l'apparition de symptômes foliaires. Des analyses in silico ont permis de montrer que les autres clusters de gènes NRPS de X albilineans sont impliqués dans la biosynthèse et la sécrétion de nouvelles petites molécules. Le rôle de ces molécules reste inconnu mais, d'après l'analyse fonctionnelle des NRPS de X albilineans, au moins une de ces molécules influence la multiplication de la bactérie in planta.

Résumé (autre langue) : Xanthomonas albilineans is a systemic, xylem-invading pathogen that causes leaf scald disease of sugarcane. Very little is currently known about the molecular bases of the invasion of the sugarcane xylem by this bacterium. Information is also lacking on the ecology f of X. albilineans which is able, in certain geographical locations and under certain climate conditions, to infect sugarcane after aerial transmission. The recent discovery in the genome of X. albilineans of gene clusters specific to this species offers new research perspectivesX. albilineans, which is not known to be animal-associated, possesses a type III secretion system (T3SS) belonging to the SPI-1 (Salmonella Pathogenicity Island-1) injectisome family. Functional analyses confirmed that this system is not required by X. albilineans to spread within xylem vessels and to cause disease symptoms. Based on phylogenetic, recombination and selection analyses of T3SS SPI-1 sequences from strains spanning the genetic diversity of X. albilineans, new hypotheses were proposed regarding the ecology of this bacterium. X. albilineans possesses also several NRPS (NonRibosomal Peptide Synthetase) gene clusters, including a gene cluster which was previously shown to be involved in the biosynthesis of albicidin, a phytotoxin causing foliar symptoms. In silico analyses indicated that other NRPS gene clusters of X. albilineans are involved in biosynthesis and secretion of new small molecules with unknown function. However, functional analyses of NRPSs showed that at least one these new small molecules influence the spreading of X. albilineans in planta.

Mots-clés Agrovoc : Saccharum officinarum, Xanthomonas albilineans, activité enzymatique, relation hôte pathogène, Pseudomonas pseudomallei, Xanthomonas oryzae, échaudure

Mots-clés complémentaires : Albicidine, Échaudure des feuilles

Classification Agris : H20 - Maladies des plantes

Champ stratégique Cirad : Axe 1 (2005-2013) - Intensification écologique

Auteurs et affiliations

• Marguerettaz Mélanie, CIRAD-BIOS-UMR BGPI (FRA)

Source : Cirad - Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/559134/)

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